核反應(yīng)堆物理分析課程設(shè)計(jì)

1、一 題目 設(shè)計(jì)一個(gè)帶有反射層的球形堆，芯部半徑為 R，帶有厚度為 T（包括外推距離）的反射層，根據(jù)含有反射層的單群擴(kuò)散理論，解出在 T 取特定值時(shí) R 的值，并定性說明 T 與 R 的關(guān)系。反應(yīng)堆材料及參數(shù)如下 堆芯材料：二氧化鈾和水，水鈾比為 3.5 ，熱中子年齡為 40 ×10-4m2 反射層材料：水二 設(shè)計(jì)內(nèi)容1,帶有反設(shè)層均勻裸堆的臨界方程 2. 參數(shù)的選擇 堆芯材料為二氧化鈾和水,水鈾比為 3.5，其中UO2的富集度為3.5%，二氧化鈾密度為10.42×103 kg/m3，反射層中成分為水。熱中子年齡為= 40 ×10-4m2。3. 計(jì)算步驟 已知UO2

2、的富集度為3.5%，密度為10.42×103 kg/m3中，設(shè)以C5表示富集鈾內(nèi)235U的核子數(shù)與鈾（235U+238U)的核子數(shù)之比，則代入=3.5%，可得C5=,求得UO2的分子量為因而單位體積內(nèi)UO2的分子數(shù)為單位體積內(nèi)235U，238U和氧的原子核密度為又在0.0253ev時(shí)相關(guān)微觀截面為 則可得到 已知水鈾比為3.5，即VH20/VUO2=3.5，則 （1）在芯部中 散射平均自由程吸收平均自由程而輸運(yùn)平均自由程芯部的熱擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散長(zhǎng)度徙動(dòng)長(zhǎng)度對(duì)于修正單群理論，當(dāng)臨界時(shí)即K=1，則 即（2） 在反射層中，即水中散射平均自由程輸運(yùn)平均自由程吸收平均自由程熱擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散長(zhǎng)度則將以

3、上需要用到的系數(shù)進(jìn)行單位換算，并統(tǒng)一后得 將其代入帶有反設(shè)層均勻裸堆的臨界方程得4. 編程求解 編寫C語(yǔ)言程序來(lái)求解上述超越方程在特定T值下，R的值。#include<stdio.h>#include<math.h>void main()double DC=0.1658,BC=0.1270,DR=0.1429,LR=2.549; /賦初值double R,T,A,B;FILE *fp;/定義文件指針。fp=fopen("1.txt","w+");/創(chuàng)建并打開用于保存數(shù)據(jù)的文件for(T=1;T<50.1;T=T+0.1)/賦

4、予T的運(yùn)行范圍R=1;while(R<100)A=DC*(1-BC*R/tan(BC*R);B=DR*(1+R/LR/tanh(T/LR);if(fabs(A-B)<0.00001)/確定計(jì)算精度break;R=R+0.00001;/確定R的精度printf("當(dāng)T=%f時(shí)，R=%fn",T,R,A,B);fprintf(fp,"%f,",T);fprintf(fp,"%fn",R);/在文件中保存R與T的值fclose(fp);/關(guān)閉文件運(yùn)行結(jié)果：T=1.000000,R=48.373450T=2.000000,R=22

5、.814850T=3.000000,R=22.332730T=4.000000,R=22.083630T=5.000000,R=21.963170T=6.000000,R=21.906710T=7.000000,R=21.880630T=8.000000,R=21.868660T=9.000000,R=21.863180T=10.000000,R=21.860680T=11.000000,R=21.859540T=12.000000,R=21.859020T=13.000000,R=21.858780T=14.000000,R=21.858670T=15.000000,R=21.858630T

6、=16.000000,R=21.858600T=17.000000,R=21.858590T=18.000000,R=21.858590T=19.000000,R=21.858590T=20.000000,R=21.858580三.結(jié)論將輸出數(shù)據(jù)用origin8繪圖如下得： 在給定反應(yīng)堆水鈾比及UO2富集度的條件下，由臨界方程得出了反應(yīng)堆T和R的關(guān)系 。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)可見，隨著反射層厚度T的增加，反應(yīng)堆臨界半徑在減小。但是，當(dāng)反射層增大到一定厚度后，臨界半徑接近常數(shù)，此時(shí)再增大反射層厚度，臨界半徑基本不變。四.參考文獻(xiàn)1 謝仲生 核反應(yīng)堆物理分析 西安交通大學(xué)出版社 原子能出版社 2004年7月第一版五.心得體會(huì) 在這次課程設(shè)計(jì)中我主要負(fù)責(zé)程序的編輯，并和另一名組員共同完成了文檔的編輯。在編輯程序的時(shí)候，由于C語(yǔ)